Xây dựng quy trình Điều chế vi cầu chứa cefditoren pivoxil

Để cải thiện vấn đề này, nghiên cứu điều chế vi cầu chứa cefditoren pivoxil được thực hiện với mục đích tăng diện tích tiếp xúc của hoạt chất với môi trường nhằm tăng độ tan, từ đó cải t

VI CẦU

Phương pháp điều chế vi cầu

Phương pháp bào chế vi cầu tùy thuộc vào các chất mang: các loại sáp (carnauba, alcol cetylic, dầu hydrogen hóa…), albumin, polyester 1

Polymer được hòa tan trong dung môi hữu cơ dễ bay hơi thích hợp như dichloromethan, aceton… Phân tán dược chất dạng rắn trong dung dịch chứa polymer với tốc độ cao Hỗn hợp được nguyên tử hóa rồi bay hơi dung môi tạo thành các tiểu phõn với kớch thước 1 - 100 àm Phương phỏp này cú diễn ra nhanh chúng và cú tớnh khả thi cao khi điều chế trong điều kiện vô trùng Một ưu điểm đáng chú ý khác của sấy phun là khả năng làm khô nhiều hợp chất, bao gồm các chất nhạy cảm với nhiệt mà không có tác động bất lợi lớn 3 , 4 Tuy nhiên, phương pháp phun sấy gây hao hụt khối lượng đáng kể khi tiến hành sản xuất ở quy mô lớn

Hình 1.1 Quá trình tạo MS bằng phương pháp phun sấy 5

Có nhiều phương pháp khác nhau để điều chế MS bằng kỹ thuật bay hơi dung môi Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào tính thân nước hay kỵ nước của hoạt chất Đối với hoạt chất không tan hoặc ít tan trong nước, phương pháp bay hơi dung môi từ nhũ tương dầu trong nước thường được sử dụng

Trong phương pháp này, polymer được hòa tan trong dung môi thân dầu dễ bay hơi thích hợp Dược chất được phân tán hoặc hòa tan vào dung dịch polymer Hỗn hợp phân tán hoặc dung dịch thu được sau đó được nhũ hóa trong một pha liên tục thân nước tạo thành các giọt rời rạc Dưới tác động cánh khuấy và nhiệt độ, dung môi khuếch tán vào pha nước rồi bay hơi ở mặt phân cách nước và không khí làm các vi cầu cứng lại Lọc và làm khô để thu vi cầu 6

Phương pháp này dễ thực hiện trong quy mô phòng thí nghiệm, phù hợp với các dược chất kém bền trong nước Tuy nhiên lượng dung môi sử dụng lớn, dung môi bay hơi thường là những dung môi độc hại

Hình 1.2 Quá trình tạo MS bằng phương pháp bay hơi dung môi 6

Tuy nhiên, nhũ tương dầu trong nước không áp dụng được cho những hoạt chất thân nước bởi vì 2 lý do chính: dược chất có thể không tan được trong dung môi hữu cơ và khuếch tán trong pha liên tục dẫn đến sự mất mát hoạt chất, tỉ lệ tải hoạt chất thấp Những phương pháp thay thế đã được nghiên cứu và phát triển để điều chế vi cầu chứa hoạt chất than nước bằng kỹ thuật bay hơi dung môi, trong đó có 4 phương pháp chính sau:

- Phương pháp nhũ tương kép nước/dầu/nước (w/o/w): dung dịch nước của hoạt chất được nhũ hóa với dung môi hữu cơ tạo thành nhũ tương w/o, nhũ tương này sau đó được phân tán trong dung dịch nước thứ hai tạo thành nhũ tương kép w/o/w

- Phương pháp đồng dung môi o/w: kết hợp dung môi hữu cơ chính với một dung môi thứ hai để hòa tan hoạt chất

- Phương pháp phân tán o/w: hoạt chất được phân tán ở dạng rắn trong dung dịch polymer và dung môi hữu cơ

- Phương pháp bay hơi dung môi không chứa nước o/o: pha liên tục được thay thế bằng dầu (dầu khoáng) 7

Phương pháp này được phát triển bởi Bungenberg và cộng sự vào năm 1929 dựa trên nguyên tắc khử một phần dung dịch polymer thành 2 pha: pha giàu polymer (coacervate) và pha nghèo polymer (môi trường đông tụ) Đây là phương pháp đầu tiên được sử dụng để sản xuất các vi nang trong công nghiệp Hiện nay có 2 quy trình đông tụ được phát triển và sử dụng, đó là quy trình đông tụ đơn giản và phức tạp Cơ chế hình thành hạt của hai quy trình này không có sự khác biệt, tuy nhiên cách để phân biệt hai quy trình này là quá trình phân chia pha Ở quy trình đơn giản, tác nhân đông tụ được thêm vào để gây ra sự phân tách trong khi ở quy trình đơn giản, sự đông tụ được quyết định bằng cách phức chất hình thành giữa các polymer tích điện trái dấu

Quy trình đông tụ phức bắt đầu bằng việc trộn 2 loại polymer tích điện trái dấu tạo thành dung dịch đồng nhất (dung môi thường là nước) Đầu tiên, nguyên liệu của phần lõi (thường là dầu) được phân tán vào dung dịch polymer Sau đó dung dịch polymer thứ 2 được thêm vào, sự phân tán được hình thành Nguyên liệu làm lớp bao lắng đọng trên bề mặt của lõi khi hai polymer liên kết với nhau Quá trình được kích hoạt bằng cách thêm muối hoặc thay đổi pH, nhiệt độ, pha loãng môi trường Độ dày của lớp vỏ có thể được tác động bằng cách thêm vào có kiểm soát một lượng polymer thứ 2 Cuối cùng, vi cầu hình thành dựa vào liên kết chéo, sự tách pha hoặc nhiệt động học

Phương pháp này thường được sử dụng cho những hoạt chất dạng lỏng 8

Hình 1.3 Quá trình tạo MS bằng phương pháp đông tụ.

Các thông số điều chế ảnh hưởng đến đặc tính hóa lý của vi cầu

1.1.2.1 Ảnh hưởng của loại dung môi

Bornate và cộng sự (2009) đã nghiên cứu ảnh hưởng của các loại dung môi hữu cơ đến sự hình thành vi cầu Dung môi phải đạt được các tiêu chí về khả năng hòa tan được polymer, độ tan trong pha liên tục thấp, nhiệt độ sôi thấp và độc tính thấp 9

Dichloromethane (DCM) thường được sử dụng do khả năng hòa tan tốt hầu hết polymer và dược chất, thường kết hợp với methanol hoặc ethanol 10 Do độc tính và

Khả năng phóng thích hoạt chất Độ nhớt của pha phân tán

Tỉ lệ thể tích pha phân tán và pha liên tục

Hàm lượng hoạt chất trong pha phân tán

Nồng độ chất diện hoạt

Hoạt chất Đồng dung môi

Chất diện hoạt Chất phá bọt

Phân bố kích thước Hình dạng

Tỉ lệ bắt giữ Đặc tính MS

Chiều cao cánh khuấy Áp suất Điều kiện vận hành

Hình 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính của MS 3 áp suất hơi thấp, DCM dần được thay thế bằng methylene clorua Tuy nhiên, dung môi này được xác nhận là chất gây ung thư theo EPA (United States Environmental Protection Agency), do đó chất thay thế đang dần được nghiên cứu Ethyl acetat là một chất thay thế ít độc hại hơn của của methyl clorua Nhưng do khả năng hòa trộn một phần với nước cao gấp 4,5 lần so với methyl clorua, vi cầu không thể hình thành nếu pha phân tán được đưa trực tiếp vào pha liên tục Việc tách loại lượng lớn ethyl acetat trong khoảng thời gian ngắn ra khỏi pha phân tán làm cho polymer kết tủa thành dạng sợi 11

Vi cầu có độ cầu thấp khi sử dụng DCM đơn lẻ Để giải quyết vấn đề này, methanol được sử dụng kết hợp với DCM trong quá trình điều chế MS MS thu được có dạng cầu, tuy nhiên cấu trúc không đồng nhất Nhiều dung môi hữu cơ với điểm sôi khác nhau được áp dụng: methanol (39,75 o C), aceton (56,5 o C), DCM (39,75 o C) và ethanol (78,4 o C) Điểm sôi tăng dần từ DCM đến ethanol, do đó nghiên cứu về việc kết hợp DCM với ethanol, methanol đã được thực hiện Ethanol là một dung môi tốt hòa tan hầu hết hoạt chất tan trong nước, polymer không tan trong nước và không có độc tính Dung môi này phân tán ở dạng giọt nhỏ ở trong pha dầu, dẫn đến sự tạo thành của nhũ tương ổn định Ethanol còn có tác dụng tăng nhiệt độ sôi của các dung môi hữu cơ (DCM, methanol, aceton) khi kết hợp để tránh sự bay hơi tức thì trước khi tủa của dung môi hữu cơ Nhiều nhà nghiên cứu đã thu được MS có hình dạng cầu, cấu trúc đồng nhất khi sử dụng hỗn hợp dung môi DCM và ethanol 10

Khả năng phân hủy sinh học là một đặc tính thiết yếu của polymer được sử dụng để ứng dụng trong dược phẩm Polymer và copolymer của acid lactic và glycolic được sử dụng phổ biến nhất để phát triển hệ thống phân phối thuốc đã được FDA phê duyệt, 9 với khả năng phân thủy theo cơ chế thủy phân thành những đơn vị cấu tạo nên nó Một số polymer có khả năng phân hủy sinh học khác cũng đã được nghiên cứu như polyester bảo quản vi khuẩn đã được Amass và cộng sự nghiên cứu ứng dụng cho lĩnh vực dược phẩm và y tế vào năm 1998 Poly-3-hydroxybutyrat và sản phẩm đồng trùng hợp của nó với hydroxyvalerat thuốc nhóm này Chúng được tổng hợp bởi vi khuẩn từ các nguyên liệu tự nhiên, do dó các polymer thuộc nhóm này dễ dàng bị phân hủy bởi vi sinh vật dưới các điều kiện khác nhau

Polymer không có khả năng phân hủy sinh học nhưng có tính tương thích sinh học tốt cũng được sử dụng trong công nghê dược phẩm, tuy nhiên chỉ sử dụng ở dạng thuốc dùng đường uống Ethylcellulose là một ví dụ điển hình cho nhóm này, được ứng dụng để làm dạng thuốc chống lại sự ảnh hưởng của đường tiêu hóa cũng như phóng thích kéo dài trong ruột 12 , 13

Theo nhiều nghiên cứu, đặc điểm về nồng độ, độ nhớt và trọng lượng phân tử của polymer có ảnh hưởng đến đặc tính của vi cầu tạo thành Gattani, Kawtikwar và Sakarkar trong một nghiên cứu đã cho thấy rằng khi tăng nồng độ polymer, sự giải phóng hoạt chất giảm Hơn nữa, các vi cầu tạo thành có kích thước nhỏ hơn khi điều chế ở nồng độ polymer thấp Diện tích tiếp xúc bề mặt của vi cầu với môi trường hòa tan lớn dẫn đến tốc độ giải phóng dược chất cao hơn Khi độ nhớt của polymer tăng lên, đường kính trung bình của vi cầu tăng lên Điều này được giải thích bởi sự tăng sức căng của bề mặt tiếp xúc làm giảm khả năng phân tách giọt nhũ tương, từ đó làm tăng kích thước vi cầu 10

Nhiều nghiên cứu của Park (1994,1995), Makino và cộng sự (2000) cung cấp nhiều bằng chứng cho thấy rằng khối lượng phân tử (MW) của polymer ảnh hưởng rõ rệt đến đặc tính của vi cầu Sự ảnh hưởng này do sự khác biệt về nhiệt độ hóa kính và độ kết tinh của các polymer có khối lượng phân tử khác nhau Tỉ lệ dược chất được phóng thích ban đầu cao hơn ở polymer có MW thấp, tuy nhiên sau đó giải phóng nhanh do sự thoái hóa 14

1.1.2.3 Ảnh hưởng của chất nhũ hóa

Chất nhũ hóa có vai trò làm giảm sức căng bề mặt hai pha nước và dầu, ngăn chặn sự va chạm và kết tụ lại của các giọt nhũ tương Một chất hoạt động bề mặt thích hợp phải có khả năng tạo ra vi cầu có kích thước phù hợp và khoảng phân bố kích thước hẹp để đảm bảo có thể dự đoán và sự ổn định trong khả năng phóng thích hoạt chất

Việc lựa chọn chất nhũ hóa phụ thuộc vào độ phân cực của 2 pha, kích thước và độ cầu mong muốn của MS Chất nhũ hóa là chất hoạt động bề mặt, vừa có tính thân nước vừa có tính thân dầu Khi có sự hiện diện của chất nhũ hóa trong nhũ tương, chúng bao bọc bề mặt của các giọt pha dầu khi được nhỏ xuống với đầu kỵ nước hướng vào giọt chất lỏng và đầu thân nước hướng ra môi trường

Có 4 loại chất hoạt động bề mặt: anion, cation, lưỡng tính và không ion hóa Các chất hoạt động bề mặt anion giải phóng điện tích âm ra môi trường nước Chúng có HLB tương đối cao do đặc tính ưa nước hơn Ngược lại, chất hoạt động bề mặt cation giải phóng điện tích dương ra môi trường trong khi đó loại lưỡng tính có vai trò như loại anion trong môi trường pH kiềm và cation trong môi trường pH acid Đối với chất hoạt động bề mặt không ion hóa, sự giải phóng điện tích không xảy ra

Các chất nhũ hóa thường dùng trong điều chế vi cầu là PVA (polyvinyl alcohol), tween 80, span 80… PVA thủy phân một phần được sử dụng phổ biến nhất nhờ vào khả năng tạo thành MS có kích thước nhỏ nhất 7

Nồng độ chất nhũ hóa thấp không đủ để bao phủ toàn bộ bề mặt giọt nhũ tương, trong khi đó nồng độ chất nhũ hóa cao ảnh hưởng đến sự ổn định nhũ tương do vượt quá nồng độ micelle giới hạn Nilkumgang và Bansit (2009) nghiên cứu cho rằng đường kính của vi cầu giảm khi tăng nồng độ chất nhũ hóa từ 0,25% lên 1% khi sử dụng dung dịch chứa PVA 15

1.1.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy

Sự khuấy trộn là một trong những thông số quy trình quan trọng ảnh hưởng đến kích thước và các tính chất lý hóa của vi cầu Các yếu tố liên quan đến sự khuấy trộn như hình dạng cánh khuấy, đường kính cánh khuấy, vị trí đặt của cánh khuấy… cũng có tác động lên tính chất vi cầu 16

Tốc độ khuấy là yếu tố chính trong sự khuấy trộn ảnh hưởng trực tiếp đến kích thước của giọt phân tán trong pha liên tục Việc tăng tốc độ khuấy dẫn đến sự giảm kích thước trung bình của vi cầu vì nó tạo ra các giọt nhũ tương thông qua lực cắt mạnh hơn và tăng sự hỗn loạn Mức độ giảm kích thước đạt được phụ thuộc vào độ nhớt của pha phân tán và pha liên tục, sức căng bề mặt giữa hai pha, thể tích mỗi pha, hình dạng và số lượng cánh khuấy, tỉ lệ kích thước của cánh khuấy và bình đựng trong quá trình khuấy trộn 17

Ưu điểm của vi cầu

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về hệ micro nói chung cũng như vi cầu nói riêng được đẩy mạnh nghiên cứu, phát triền và ngày càng hoàn thiện trên cơ sở những ưu điểm nổi trội của hệ vi hạt này

- Điều chỉnh phóng thích hoạt chất có kiểm soát hoặc phóng thích ổn định tại cơ quan đích, giảm tần suất sử dụng thuốc và cải thiện sự tuân thủ của bệnh nhân 3 , 5

- Các hạt vi cầu trong đường tiêu hóa phân bố đồng đều hơn do với viên nén và viên nang, từ đó giảm sự khác nhau trong hấp thu giữa các bệnh nhân 4

- Có thể sử dụng để tiêm vào cơ thể do tiểu phân dạng hình cầu và kích thước nhỏ 5

- Cải thiện độ chảy của hỗn hợp trước khi dập hoặc đóng nang

- Cải thiện độ tan của một số hoạt chất khó tan, từ đó cải thiện sinh khả dụng đường uống

- Bảo vệ hoạt chất khỏi những tác nhân gây phân hủy như độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng hoặc sự phân hủy sinh học trong đường tiêu hóa, từ đó tăng độ ổn định của hoạt chất

- Che dấu mùi vị của hoạt chất

Tuy nhiên, sự biến động kích thước của vi cầu giữa các công thức là một hạn chế lớn trong các phương pháp điều chế vi cầu 6

Ứng dụng của vi cầu

Hiện nay, MS được ứng dụng ngày càng rộng rãi, đặc biệt trong dạng thuốc phóng thích kéo dài đối với các thuốc dùng đường uống, các chế phẩm phân phối vaccine, gene, kháng sinh… 18 Một số chế phẩm của MS trên thị trường được trình bày trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Một số chế phẩm MS trên thị trường

STT Tên thương mại Hoạt chất, Dạng thuốc Công ty Phương pháp bào chế

1 Vivitrol ® Naltrexon, thuốc tiêm Alkermes Bay hơi dung môi

Depot Somatropin, thuốc tiêm Genetech Phun sấy

Consta® Risperidon, thuốc tiêm Janssen Bay hơi dung môi

Depot® Leuprolide, thuốc tiêm Aarjeaar

Pharmaceutical Bay hơi dung môi

5 Arestin Minocycline, thuốc bột OraPharma Đông tụ

CEFDITOREN PIVOXIL

Cấu trúc phân tử

Tên khoa học IUPAC: (-)(6R,7R)-2,2-dimethylpropionyloxymethyl 7-[(Z)-2-(2- aminothiazol-4-yl)-2-methoxyiminoacetamido]-3-[(Z)-2-(4-methylthiazol-5- yl)ethenyl]-8-oxo-5-thia-1- azabicyclo[4.2.0]oct-2-ene-2-carboxylate.

Tính chất hóa lý

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của cefditoren pivoxil

Cảm quan: Bột kết tinh màu trắng đến màu vàng nhạt 19 Độ tan: tan tốt trong HCl loãng, tan trong ethanol ở độ tan 6,06 mg/mL, trong nước

Môi trường Độ tan (mg/ml)

HCl 0,1N 3,06 Đệm Glycine pH 3,0 0,04 Đệm Acetate pH 4,5 0,04 Đệm Phosphate pH 6,8 0,03

Dược động học

- Hấp thu: Sau khi uống cefditoren pivoxil được hấp thu qua đường tiêu hóa và bị thủy phân thành cefditoren có hoạt tính và pivalat bởi các esterase Nồng độ tối đa trong huyết tương (Cmax) của cefditoren ở điều kiện đúi trung bỡnh là 1,8 ± 0,6 àg/ml sau 1,5 đến 3 giờ khi uống liều duy nhất 200 mg Cefditoren không tích lũy trong huyết tương với liều dùng hai lần một ngày ở các đối tượng có chức năng thận bình thường Ở điều kiện đói, sinh khả dụng tuyệt đối ước tính của cefditoren pivoxil là 14% Ở điều kiện khi dùng chung với bữa ăn ít chất béo, con số này là 16,1 ± 3,0% AUC và giá trị Cmax từ các nghiên cứu được thực hiện với bữa ăn có chất béo vừa phải tương tự như sử dụng sau một bữa ăn nhiều chất béo

- Phân bố: Thể tích phân bố trung bình ở trạng thái ổn định (VSS) của cefditoren là 9,3 ±1,6 L Tỉ lệ liên kết với protein huyết tương trung bình là 88% ở điều kiện thí nghiệm, không phụ thuộc vào nồng độ cefditoren (khoảng nồng độ dao động từ 0,05 đến 10 à/ml)

Cefditoren trong chủ yếu liên kết với huyết tương albumin, sự gắn kết tỉ lệ này với nồng độ albumin trong huyết thanh

- Chuyển hóa và thải trừ: Thời gian bán thải (T1/2) của CP là 1,6 giờ, được chuyển hóa thành cefditoren Chất này được hấp thu và thải trừ qua nước tiểu 19 Cefditoren được thải trừ ra khỏi huyết tương với thời gian bán thải trung bình là 1,6 ± 0,4 giờ ở người lớn Cefditoren được chuyển hóa không đáng kể Sau khi hấp thụ, cefditoren chủ yếu được thải trừ qua nước tiểu, với độ thanh thải khoảng 4 - 5 l/giờ

Trong quá trình chuyển hóa cefditoren pivoxil thành phần hoạt tính (cefditoren) cho thấy hơn 70% pivalat được hấp thu sau sử dụng nhiều liều Gốc pivalat được thải trừ chủ yếu (> 99%) qua thận dưới dạng pivaloylcarnitine.

Dược lực học

CP là một tiền chất được thủy phân bởi các esterase trong quá trình hấp thu và được phân bố trong máu dược dạng chất có hoạt tính là cefditoren Cefditoren là một celphalosporin có hoạt tính kháng khuẩn chống lại các vi khuẩn gram (-) và gram (+), có hiệu quả chống lại Staphylococcus aureus (các chủng nhạy cảm với methicillin, bao gồm các chủng sinh b-lactamase), các chủng Staphylococcus aureus và Streptococcus pneumoniae nhạy cảm với penicillin, Streptococcus pyogenes, Haemophilus influenzae (bao gồm các chủng sinh β-lactamase), Haemophilus parainfluenzae (bao gồm các chủng sản xuất β-lactamase), Haemophilus parainfluenzae (bao gồm các chủng sản xuất β-lactamase), bao gồm các chủng sản xuất β-lactamase), Moraxella catarrhalis (bao gồm các chủng sinh ra β-lactamase),

Streptococcus agalactiae, Streptococcus nhóm C và G , và Streptococcus, nhóm viridans (các chủng nhạy cảm với penicillin) 20

Chỉ định

- Điều trị các nhiễm khuẩn do vi khuẩn gram âm, gram dương nhạy cảm, bao gồm các nhiễm khuẩn đường hô hấp, nhiễm khuẩn da và tổ chức dưới da

- Điều trị viêm họng và viêm amidan do các chủng Streptococcus pyogenes (liên cầu tan máu nhóm A) nhạy cảm Mặc dù cefditoren có tác dụng tiêu diệt Streptococcus pyogenes vùng mũi họng, nhưng tác dụng của thuốc trong dự phòng thấp khớp vẫn còn đang được xem xét

- Điều trị các đợt cấp của viêm phế quản mạn tính mức độ nhẹ và vừa gây ra bởi các chủng Haemophilus influenzae (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase), Haemophilus parainfluenzae (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase), Streptococcus pneumoniae (chỉ với chủng nhạy cảm với penicilin), Moraxella catarrhalis (bao gồm cả chủng tiết β-lactamase)

- Điều trị các trường hợp viêm phổi mắc phải tại cộng đồng gây ra bởi các chủng

Haemophilus influenzae (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase), Haemophilus parainfluenzae (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase), Streptococcus pneumoniae (chỉ với chủng nhạy cảm với penicilin), Moraxella catarrhalis (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase) Điều trị nhiễm khuẩn da và tổ chức dưới da gây ra bởi các chủng Staphylococcus aureus (bao gồm cả chủng có tiết β-lactamase), Streptococcus pyogenes nhạy cảm.

Liều lượng

- Liều dùng ở trẻ em trên 12 tuổi và người lớn là liều 200 - 400 mg/lần, 2 lần/ngày

- Liều dùng trong điều trị viêm họng và amidan: 200 mg/lần, 2 lần/ ngày, trong 10 ngày

- Liều dùng trong điều trị nhiễm khuẩn đường hô hấp: Đợt cấp của viêm phế quản mạn tính: 400 mg/lần, 2 lần/ngày, trong 10 ngày; viêm phổi cộng đồng: 400 mg/lần, 2 lần/ngày trong 14 ngày

- Liều dùng trong điều trị nhiễm khuẩn da và tổ chức dưới da: 200 mg/lần, 2 lần/ngày, trong 10 ngày

- Liều ở người bệnh suy thận:

• Ở những người bệnh suy thận nhẹ (Clcr 50 - 80 ml/phút): không cần hiệu chỉnh liều

• Ở người bệnh suy thận vừa (Clcr 30 - 49 ml/phút): nhà sản xuất khuyến cáo chỉ dùng tối đa 200 mg/lần, 2 lần/ngày

• Ở người bệnh suy thận nặng (Clcr < 30 ml/phút): nhà sản xuất khuyến cáo chỉ dùng tối đa 200 mg/lần, 1 lần/ngày

• Những người bệnh suy thận giai đoạn cuối chưa xác định được liều phù hợp

- Liều ở bệnh nhân suy gan:

• Ở người bệnh suy gan mức độ nhẹ và vừa không cần hiệu chỉnh liều

• Ở người bệnh suy gan nặng chưa có thông tin về dược động học của cefditoren

- Đối với người cao tuổi: Không có khuyến cáo đặc biệt về liều nếu người bệnh có chức năng thận bình thường.

ETHYL CELLULOSE

CTCT: Công thức được biểu diễn ở Hình 1.6 21 Độ tan: không tan trong nước, tan trong nhiều dung môi hữu cơ như ether, ceton, alcohol, ester

Ethylcellulose là một dẫn xuất của cellulose, gồm các đơn vị b - anhydroglucose nối với nhau bằng liên kết acetal tạo thành chuỗi polymer mạch dài

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của ethylcellulose

EC được sử dụng rộng rãi trong các dạng thuốc uống và bôi ngoài da Công dụng chủ yếu của EC là chất bao kỵ nước cho viên nén và hạt Lớp bao EC kiểm soát sự phóng thích của hoạt chất, che đi mùi vị khó chịu hoặc cải thiện tính ổn định của công thức

EC tan trong dung môi hữu cơ hoặc hỗn hợp dung môi hữu cơ, tuy nhiên không tan trong nước Tính chất này được ứng dụng để tạo màng bao film không tan trong nước Các loại EC có độ nhớt cao tạo thành màng bao chắc và bền hơn

EC có những đặc tính sau:

- Dạng bột hoặc hạt không mùi, không vị có màu trắng hoặc vàng nhạt

- Nhiệt độ chuyển kính nằm trong khoảng 240 – 255 o C

- Không tan trong nước nhưng tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ như alcohol, ether, ceton và ester

- Tương đương sinh học và tương thích với nhiều loại cellulose, resin và hầu hết chất hóa dẻo

- Không phân hủy sinh học, do đó chỉ sử dụng trong thuốc đường uống

- Ổn định dưới nhiệt độ, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và không bị oxy hóa

- Là chất kết dính trong viên nén, cải thiện độ chảy của hạt

- Có khả năng hấp thụ áp lực do đó bảo vệ lớp bao trong quá trình dập Màng bao film mỏng cho thấy độ linh hoạt cao và tính cơ học tốt trong một khoảng nhiệt độ rộng

- Không tan và không trương nở trong nước Do đó mật độ và độ xốp đóng vai trò quan trọng trong khả năng phóng thích của thuốc

- Mặc dù không tan trong nước, EC có khả năng hút nước do liên kết hydro tạo bởi nguyên tử oxy và nhóm ethyl của EC

Tùy thuộc vào số gốc ethoxy, EC được chia thành 3 lớp K, N và T với hàm lượng ethoxy lần lượt là 44 – 47%, 48 – 49,5% và 49,6 – 51,0% Dựa vào độ dài của chuỗi polymer hoặc số đơn vị anhydroglucose, EC có nhiều loại với độ nhớt khác nhau Độ nhớt biểu kiến của EC có thể xác định gián tiếp dựa vào trọng lượng phân tử 1 , 3

Nhiều vi cầu với EC đã được nghiên cứu và điều chế được trình bày trong Bảng 1.2

Bảng 1.2 Một số MS được điều chế sử dụng EC

Hoạt chất Phương pháp điều chế

Salicylamid Bay hơi dung môi 22

HYPROMELLOSE (HPMC)

CTCT: Hình 1.7 Độ tan: HPMC tan trong nước lạnh tạo thành dung dịch keo nhớt, thực tế không hòa tan trong chloroform, ether, ethanol (95%) nhưng hòa tan trong hỗn hợp của ethanol và dichloromethane, hỗn hợp của methanol và dichloromethane, hỗn hợp nước và alcohol Một số loại HPMC có thể tan trong dung dịch nước aceton, hỗn hợp dichloromethane và propan - 2 - ol, một số loại dung môi hữu cơ khác

HPMC được sử dụng rộng rãi trong uống, nhỏ mắt và bôi ngoài da Trong các sản phẩm uống, hypromellose chủ yếu được sử dụng dưới dạng tá dược dính trong viên nén, trong lớp bao phim, và là chất nền tạo matrix trong các công thức viên nén phóng thích kéo dài 10

HPMC cũng được sử dụng như một chất nhũ hóa, làm gây treo, chất ổn định trong gel và thuốc mỡ bôi ngoài da Với vai trò như một chất keo bảo vệ, HPMC ngăn chặn sự tích tụ của các tiểu phân Ngoài ra, HPMC được sử dụng trong sản xuất viên nang, như một chất kết dính trong băng nhựa và làm ẩm cho kính áp tròng cứng Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong mỹ phẩm và thực phẩm 10

HPMC gần như là một tá dược lý tưởng cho việc xây dựng các hệ thống phân phối dựa trên vi hạt do nó dẫn tới sự phóng thích bền vững, khả năng bám dính niêm mạc, bắt giữ hoạt chất và che giấu mùi vị, 25 kết hợp với các đặc tính của vi hạt để mang nhiều loại thuốc bao gồm cả kỵ nước và thân nước, hệ thống thuốc dựa trên HPMC là một phương tiện lý tưởng để phân phối thuốc qua đường miệng

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của HPMC

Vi nang, vi nhũ tương (và nhũ tương kép), bay hơi dung môi, phun sấy và phun sấy đông khô là những phương pháp thường dùng để điều chế vi hạt HPMC

Nhiều vi cầu với HPMC đã được nghiên cứu và điều chế được trình bày trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Một số MS được điều chế sử dụng HPMC

Loại HPMC Hoạt chất Phương pháp điều chế

HPMC K100M CR Fexofenadine hydrochloride Bay hơi dung môi 26

HPMC E15 Metformin Bay hơi dung môi 27

HPMC và chitosan Carbamazepin Phun sấy 28 Error! Hyperlink reference not valid

EC và HPMC E50 LV hoặc EC Simvastatin Khuếch tán dung môi 29

Các mô hình động học phóng thích hoạt chất

Mô hình phóng thích bậc 0

Các dạng bào chế giải phóng theo mô hình bậc 0 có lượng hoạt chất phóng thích là không đổi trong một đơn vị thời gian Phương trình động học bậc 0 đơn giản được viết như sau:

Trong đó, Qt: lượng hoạt chất phóng thích tích lũy tại thời điểm t

Q0: lượng hoạt chất ban đầu có trong môi trường hòa tan

K0: hằng số tốc độ bậc 0 t : thời gian phóng thích (giờ).

Mô hình phóng thích bậc 1

Mô hình phóng thích bậc 1 được đề nghị lần đầu vào năm 1967 bởi Gibaldi và Feldman Ở mô hình này, dạng bào chế có diện thích bề mặt xác định sẽ phóng thích hoạt chất tuân theo phương trình Noyes - Whitney trong điều kiện lý tưởng Phương trình được thể hiện như sau: dM dt = K×S×(C S -C t ) Trong đó, Ct: nồng chất tan tại thời điểm t

CS: nồng độ bão hòa chất tan ở nhiệt đọ tiến hành thí nghiệm

M: Khối lượng chất tan trong dung dịch trong thời gian t giờ dM/dt: tốc độ hòa tan

K: hằng số tốc độ hòa tan

S: diện tích bề mặt tiếp xúc dung môi.

Mô hình phóng thích Higuchi

Mô hình được Higuchi phát triển lần đầu vào năm 1961 nghiên cứu sự giải phóng hoạt chất trong cấu trúc matrix đồng nhất được biểu diễn theo phương trình sau:

M = &C S ×D m ×(2C 0 -C S )×t Trong đó, M : lượng thuốc phóng thích trên một đơn vị diện tích sau thời gian t

CS : lượng thuốc có trong một đơn vị thể tích của khung matrix

C0 : nồng độ ban đầu của hoạt chất

Dm: hệ số khuếch tán của hoạt chất t : thời gian phóng thích (giờ)

Phương trình còn có thể viết ở dạng đơn giản như sau:

Mô hình phóng thích Hixson - Crowell

Hixson và Crowell (1931) nghiên cứu mô hình động học áp dụng cho các dạng bào chế như viên nén, trong đó sự hòa tan xảy ra ở các mặt phẳng song song với bề mặt viên Sự giải phóng hoạt chất dẫn đến sự giảm dần kích thước viên nhưng vẫn giữ được hình dáng ban đầu Phương trình của mô hình này được biểu diễn như sau:

&W 3 0- &W 3 t = K s t Trong đó: W0 : lượng thuốc ban đầu chứa trong chế phẩm

Wt : lượng thuốc còn lại trong chế phẩm sau t thời gian

Ks : hằng số thể hiện mối quan hệ giữa diện tích – thể tích

Mô hình phóng thích Korsmeyer - Peppas

Năm 1983, Kormeyer và cộng sự đã đưa ra một dạng phương trình đơn giản biểu thị mối quan hệ tương ứng hàm mũ giữa lượng hoạt chất phóng thích và thời gian được biểu diễn như sau:

M ∞ = k K × t n Trong đó: Mt/M∞: tỉ lệ dược chất phóng thích trong thời gian t kK: hằng số tốc độ phóng thích theo Korsmeyer t: thời gian phóng thích (giờ) n: hệ số cơ chế phóng thích

Nếu dữ liệu giải phóng thuốc từ một dạng bào chế cụ thể phù hợp với mô hình phóng thích đề xuất bởi Peppas và cộng sự, thì số mũ n của phương trình biểu diễn khi đó giúp nhận biết cơ chế phóng thích thuốc Phương trình của Peppas và cộng sự có dạng:

M ∞ = K ' 1 t n + K ' 2 t 2n Trong đó: K’1: hằng số tốc độ GPHC theo định luật Fick

K’2: hằng số tốc độ GPHC không theo định luật Fick n : hệ số cơ chế phóng thích

Bảng 1.4 Bậc n của hàm mũ theo mô hình Korsmeyer - Peppas

Bậc n của hàm mũ Cơ chế GPHC

Lớp khuếch tán Hình trụ Hình cầu

0,5 < n < 1,0 0,45 < n < 0,89 0,43 < n < 0,85 Không theo định luật Fick

1,0 0,89 0,85 Bậc 0 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Xây dựng công thức và điều chế MS cefditoren pivoxil

MS được điều chế bằng phương pháp bay hơi dung môi từ nhũ tương dầu trong nước (D/N) Thành phần cơ bản của MS cefditoren pivoxil được trình bày trong Bảng 2.7

Bảng 2.7 Thành phần cơ bản của công thức điều chế MS cefditoren pivoxil

DCM : ethanol tuyệt đối = 1:1 (tt/tt) Môi trường hòa tan

Polymer tạo khung Polymer tạo khung Polyvinyl alcohol (PVA) 1% kl/tt Môi trường liên tục

MS Cefditoren pivoxil dự kiến điều chế qua các bước sau:

- Cân và hòa tan PVA trong nước cất để tạo thành dung dịch có nồng độ 1% kl/tt

- Đong thể tích DCM và ethanol tuyệt đối, hòa tan hai chất lỏng vào nhau để thu được hỗn hợp dung môi với tỉ lệ DCM: Ethanol tuyệt đối = 1:1 (tt/tt)

- Cân chính xác lượng khảo sát ethyl cellulose, HPMC và hòa tan vào hỗn hợp dung môi DCM, ethanol tuyệt đối thu được dung dịch hòa tan A

- Cân chính xác lượng khảo sát dược chất CP và hòa tan vào dung dịch A thu được dung dịch hòa tan B (D)

- Nhũ hóa dung dịch B vào 450 mL dung dịch PVA 1% kl/tt (N) trong bercher

1000 mL và khuấy với tốc độ phù hợp trong 2 giờ 30 phút

- MS tạo thành được thu bằng cách lọc qua giấy lọc có kích thước lỗ lọc phù hợp dưới ápsuất giảm, rửa với nước cất và làm khô ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ

- MS được bảo quản trong bình hút ẩm chứa silicagel để dùng cho thử nghiệm tiếp theo

2.2.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại polymer đến đặc tính của MS

2.2.1.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của ethylcellulose đến đặc tính của MS

Nhằm đánh giá và sàng lọc các thành phần trong công thức lên các chỉ tiêu định tính và định lượng của vi cầu, tiến hành thiết kế 3 công thức điều chế MS với các công thức có thành phần thay đổi được trình bày trong Bảng 2.8

Dung môi DCM : ethanol (1:1) cefditoren pivoxil

Nhỏ từ từ (D) vào (N) với tốc độ khuấy phù hợp

Dung môi hữu cơ bay hơi hoàn toàn

Rửa với nước cất Làm khô ở nhiệt độ phòng

Hình 2.8 Lưu đồ điều chế MS chứa cefditoren pivoxil bằng phương pháp bay hơi dung môi polymer

Bảng 2.8 Thành phần công thức khảo sát sự ảnh hưởng của EC

2.2.1.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của HPMC đến đặc tính của MS

Nhằm đánh giá và sàng lọc các thành phần trong công thức lên các chỉ tiêu định tính và định lượng của vi cầu, tiến hành thiết kế 3 công thức điều chế MS với các công thức có thành phần thay đổi được trình bày trong Bảng 2.9

Bảng 2.9 Thành phần công thức khảo sát sự ảnh hưởng của HPMC

2.2.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số quy trình đến đặc tính của MS

Nhằm đánh giá và sàng lọc các yếu tố ảnh hưởng trong công thức lên các đặc tính của MS, các thực nghiệm được thiết kế dựa với sự trợ giúp của phần mền Design- Expert® (Stat-Ease Inc, Mỹ) v13.0 Số liệu sau đó được phân tích và cho kết quả từ phần mềm, từ đó ghi nhận sự ảnh hưởng của các biến độc lập đến các đặc tính của

MS Kết quả khi nhận được dùng để khảo sát tập trung và tối ưu hóa quy trình trong giai đoạn tiếp theo

Bảng 2.10 Danh sách biến độc lập

Ký hiệu Biến độc lập

X2 Tỉ lệ polymer : hoạt chất

Bảng 2.11 Danh sách biến phụ thuộc

Ký hiệu Biến phụ thuộc

Y3 Thời gian hoạt chất phóng thích khoảng 80%

Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng cefditoren pivoxil bằng phương pháp quang phổ hấp thu tử ngoại

2.2.2.1 Xây dựng quy trình định lượng cefditoren pivoxil

Dung dịch mẫu trắng: Dung dịch HCl pH 1,2

Dung dịch chuẩn gốc: cân chính xác khoảng 20 mg chất chuẩn cefditoren pivoxil cho vào bình định mức 200 mL, thêm khoảng 150 mL dung dịch HCl pH = 1,2, siêu âm đến khi tan hoàn toàn Bổ sung dung môi là dung dịch HCl pH 1,2 đến vạch

Dung dịch chuẩn: Hút chính xác 10 mL dung dịch chuẩn gốc cho vào bình định mức

100 mL, thêm dung môi tới vạch, lắc đều thu được dung dịch chuẩn có nồng độ khoảng 10 àg/mL

Dung dịch thử: Cân chính xác 20 mg MS thành phẩm, hòa tan với một lượng nhỏ methanol, sau đó cho dung môi HCl pH 1,2 cho vào bình định mức 200 mL, siêu âm

30 phỳt Thờm dung mụi vào vừa đủ 200 mL Lọc qua màng lọc 0,45 àm Hỳt chớnh xác 10 mL dịch lọc cho vào bình định mức 100 mL Bổ sung dung môi đến vạch

Dung dịch placebo: Cân chính xác 20 mg MS placebo (không chứa CP) cho vào bình định mức 200 mL, siêu âm 30 phút Thêm dung môi vào vừa đủ 200 mL Lọc qua màng lọc 0,45 àm thu Hỳt chớnh xỏc 10 mL dịch lọc cho vào bỡnh định mức 100 mL

Bổ sung dung môi đến vạch

Tiến hành đo độ hấp thụ của các dung dịch tại bước sóng hấp thu cực đại Hàm lượng cefditoren pivoxil trong MS được tính theo công thức sau:

At : độ hấp thụ của dung dịch thử

Ac : độ hấp thụ của dung dịch chuẩn mcân : khối lượng cân thực tế của MS thành phẩm (mg)

Cc : nồng độ mẫu chuẩn (àg/mL)

2.2.2.2 Thẩm định quy trình định lượng

Tiến hành quét phổ UV xác định λmax của dung dịch mẫu chuẩn, mẫu thử, mẫu placebo và mẫu trắng, ghi nhận kết quả

Yêu cầu: Phương pháp đạt tính đặc hiệu khi phổ UV của mẫu thử có λmax tương tự λmax của mẫu chuẩn Dung dịch mẫu trắng và mẫu placebo không hấp thu tại λmax đó

Pha loóng dung dịch chuẩn gốc thành cỏc dung dịch cú nồng độ từ 1 àg/mL đến 20 àg/mL theo Bảng 2.12

Bảng 2.12 Các dung dịch cefditoren pivoxil để xác định tính tuyến tính

Thể tích dung dịch chuẩn gốc (mL) 1 1 2 3 4 5 Dung dịch đệm pH 1,2 vừa đủ (mL) 100 25 25 25 25 25 Đo độ hấp thụ của các dung dịch ở bước sóng 272 nm với mẫu trắng là dung dịch đệm HCl 1,2 Vẽ đường biểu diễn sự tương quan giữa nồng độ CP và độ hấp thụ Thiết lập phương trình hồi quy tuyến tính, xác định hệ số tương quan R 2 Xử lý thống kê để xác định ý nghĩa các hệ số của phương trình và ý nghĩa của hệ số tương quan Yêu cầu: R 2 ≥ 0,995 Độ chính xác Đo độ hấp thụ của 6 mẫu thử khác nhau, tiến hành định lượng và xác định hàm lượng

CP trong các mẫu Tính toán độ lệch chuẩn tương đối (RSD)

Yêu cầu: RSD ≤ 2,0% Độ đúng

Thêm vào dung dịch placebo một lượng CP tương ứng với 80%, 100% và 120% lượng CP có trong mẫu thử Mỗi nồng độ thực hiện 3 mẫu riêng biệt, đo độ hấp thụ và xác định tỉ lệ hồi phục

Tỉ lệ hồi phục được xác định bằng công thức:

F(%) =X0 μ ×100 Trong đó: X0 : Hàm lượng đo được trong mẫu (mg) à : Hàm lượng chất chuẩn cho vào (mg) Yêu cầu: tỉ lệ hồi phục trung bình nằm trong giới hạn 98 – 102% và RSD ≤ 2,0%.

Phương pháp đánh giá vi cầu

Tùy theo kích thước và bản chất tiểu phân, các loại kính hiển vi sau đây thường được dùng để quan sát và phân tích hình dạng, kích thước, phân bố kích cỡ hạt, bản chất bề mặt, cũng như cấu tạo bên trong tiểu phân và mức độ đồng nhất của mẫu quan sát:

- Kính hiển vi quang học: là một thiết bị dùng để quan sát vật chất nhỏ bé so với kích thước của con người mà mắt thường không quan sát được, quan sát bằng ánh sáng và sử dụng các thấu kính quang học để tăng độ phóng đại của hệ quang học

- Kính hiển vi điện tử quét (SEM): một loại kính hiển vi điện tử có thể tạo ra ảnh với độ phân giải cao đối với bề mặt mẫu vật bằng cách sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên bề mặt mẫu Việc tạo ảnh của mẫu vật được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các bức xạ phát ra từ tương tác của chùm điện tử với bề mặt mẫu vật Phương pháp này cho phép ghi nhận những thông tin cơ bản về hình dạng tiểu phân và đặc tính bề mặt tiểu phân

Xác định kích thước vi cầu cefditoren pivoxil trên thiết bị phân tích kích thước hạt Malvern Mastersizer MS 3000 (n=5) Giá trị Dv(50) ghi nhận là kích thước trung bình của mẫu thử

Nguyên tắc: Trong phép đo mẫu ở dạng rắn, chùm tia laser được chiếu qua mẫu thử phân tán trong môi trường thích hợp Khi gặp vi tiểu phân cần phân tích, chùm tia laser bị tán xạ Trị số góc tán xạ khác nhau tùy thuộc vào kích thước trung bình vi tiểu phân Vi tiểu phân rắn có kích thước trung bình lớn cho kết quả góc tán xạ nhỏ, có kích thước trung bình nhỏ cho góc lớn Sự thay đổi số đo góc được ghi nhận, phân tích Kết quả kích thước trung bình vi cầu được tính toán dựa trên thuyết của Mie về tán xạ ánh sáng laser 31

Các thông số cần lưu ý trong quá trình phân tích biểu đồ phân bố kích cỡ hạt:

- Dm (mode): kích thước đại diện chiếm tỉ lệ cao nhất trong mẫu, xác định trên phân bố rời rạc hoặc phân bố liên tục

- Dv(50) (median): kích thước trung vị xác định trên phân bố tích lũy ở 50%

- Dv(10) và Dv(90): kích thước xác định trên phân bố tích lũy ở ngưỡng 10% và 90%

- Dv(10) và Dv(90) hoặc Dv(20) và Dv(80) được xác định nhằm đánh giá độ rộng của dải phân bố cỡ hạt

Khi đo các thông số được cài đặt như sau:

Cho từ từ vi cầu khan vào cốc 50 mL để thấm ướt, sau đó tiến hành đo mẫu theo quy trình của máy Kết quả được hiển thị dưới dạng biểu đồ phân bố kích thước trung bình hạt của năm lần đo

Tỉ lệ tải là phần trăm lượng hoạt chất có trong MS thành phẩm Tỉ lệ tải được xác định dựa vào phương pháp định lượng bằng quang phổ UV - Vis

Mẫu trắng: Dung dịch đệm HCl pH 1,2

Mẫu chuẩn: Cân khối lượng chính xác 20 mg CP, hòa tan với một lượng nhỏ dung môi HCl pH 1,2 rồi cho vào bình định mức 200 mL, siêu âm đến khi tan hoàn toàn Thờm dung mụi vào vừa đủ 200 mL Lọc qua màng lọc 0,45 àm Hỳt chớnh xỏc 10 mL dịch lọc cho vào bình định mức 100 mL Bổ sung dung môi đến vạch

Mẫu thử: Cân khối lượng chính xác 20 mg MS thành phẩm, hòa tan với một lượng nhỏ dung môi HCl pH 1,2 rồi cho vào bình định mức 200 mL, siêu âm đến khi tan hoàn toàn Thờm dung mụi vào vừa đủ 200 mL Lọc qua màng lọc 0,45 àm Hỳt chính xác 10 mL dịch lọc cho vào bình định mức 100 mL Bổ sung dung môi đến vạch Đo độ hấp thụ bước sóng 272 nm, sử dụng đường chuẩn trong khoảng tuyến tính (1 àg/mL - 20 àg/mL) Tiến hành đo 3 lần và lấy kết quả trung bỡnh Tỉ lệ tải hoạt chất cefditoren pivoxil trong MS thành phẩm được tính toán như đã nêu ở mục 2.2.2.1

2.2.3.4 Giải phóng hoạt chất in vitro

Thiết bị: Máy thử độ hòa tan Labinda DS 1400

Thử nghiệm giải phóng hoạt chất in vitro được thực hiện theo điều kiện của USP 43

- Kiểu thiết bị: cánh khuấy

- Dung môi: 900 mL dung dịch HCl pH 1,2

- Tiến hành: Cân chính xác khoảng 300 mg vi cầu cho vào cốc hòa tan đã chứa sẵn

900 mL dung môi Lấy mẫu tại các thời điểm 0,5; 1; 2 giờ và tiếp tục lấy mẫu mỗi giờ tiếp theo cho đến khi hoạt chất phóng thích 80% Tại mỗi thời điểm rút 5 mL dịch thử và đồng thời bù vào 5 mL môi trường hòa tan Mẫu được lọc qua màng lọc 0,45 àm, pha loóng nếu cần thiết

Phần trăm CP phóng thích tại mỗi thời điểm được xác định bằng phương pháp UV ở bước sóng 272 nm Lượng CP phóng thích tại mỗi thời điểm được xác định bằng phương pháp đo quang phổ UV - Vis

Nồng độ CP tại mỗi thời điểm được xác định theo công thức:

A c ×C c ×D Phần trăm phóng thích hoạt chất tại thời điểm n được tính theo công thức:

At : độ hấp thụ của dung dịch thử

Ac : độ hấp thụ của dung dịch chuẩn

Ct : nồng độ của mẫu thử tại mỗi thời điểm t (àg/mL)

Cc : nồng độ của mẫu chuẩn (àg/mL)

Vmt : thể tích môi trường hòa tan (mL)

Vt : thể tích lấy mẫu tại mỗi thời điểm (mL) p : hàm lượng hoạt chất (mg)

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

XÂY DỰNG THÀNH PHẦN CÔNG THỨC VÀ QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ CƠ BẢN VI CẦU CEFDITOREN PIVOXIL

Ảnh hưởng của polymer EC với các độ nhớt khác nhau

Các thực nghiệm được tiến hành để khảo sát sự ảnh hưởng của polymer ethylcellulose với các độ nhớt khác nhau 45 cps, 20 cps và 7 cps; kết quả kích thước trung bình của cỏc vi cầu thu được lần lượt là 172,0 àm, 77,0 àm và 73,6 àm Điều này cú thể giải thích do khi tăng độ nhớt của polymer, độ nhớt của pha phân tán tăng dẫn đến lực cắt của cánh khuấy giảm, kích thước của giọt nhũ tương tăng, từ đó kích thước hạt tăng 32 Kết quả này góp phần củng cố thêm cho kết quả nghiên của nhóm tác giả André - Abrant và cộng sự (2001) rằng việc tăng nồng độ hoặc trọng lượng phân tử của polymer làm tăng kích thước vi cầu

Tỉ lệ tải của vi cầu đối với EC 20 cps cao nhất và giá trị thấp nhất tương ứng với EC

7 cps Đối với MS thu được từ công thức dùng EC 45 cps, do độ nhớt cao dẫn tới việc vi cầu hình thành không đồng nhất về hình dạng về kích thước và hình dạng nên tỉ lệ tải thấp hơn so với vi cầu điều chế bằng EC 20 cps Dựa trên kết quả khảo sát, EC 20 cps được lựa chọn để thực hiện những khảo sát tiếp theo

Bảng 3.13 Kết quả khảo sát các loại EC với độ nhớt khác nhau.

Ảnh hưởng của polymer HPMC với các độ nhớt khác nhau

Xét ảnh hưởng của các loại polymer HPMC với các độ nhớt khác nhau: 15 cps, 6 cps và 2,6 cps; kết quả kớch thước trung bỡnh của cỏc vi cầu thu được lần lượt là 77,0 àm; 64,2 àm và 61,6 àm và tỉ lệ tải hoạt chất giảm từ 8,4% xuống 5% khi giảm dần độ nhớt của HPMC Điều này được giải thích do khi tăng độ nhớt của polymer, kích thước của vi cầu tăng làm tăng không gian bắt giữ hoạt chất từ đó tăng tỉ lệ tải Độ nhớt của polymer tăng

Cụng thức EC (cps) Kớch thước (àm) Tỉ lệ tải (%)

TN3 7 73,6 ± 1,23 7,4 ± 0,34 cũng cản trở sự tiếp xúc giữa hoạt chất và pha liên tục làm giảm sự thất thoát hoạt chất, do đó tỉ lệ tải tăng 33-35

Dựa vào kết quả thực nghiệm, HPMC 15 cps được lựa chọn để thực hiện những thí nghiệm tiếp theo

Bảng 3.14 Kết quả khảo sát các loại HPMC với độ nhớt khác nhau Điều chế theo quy trình đã được trình bày ở mục 2.2.1 Kết quả cho thấy với quy trỡnh này, vi cầu cú kớch thước trung bỡnh khoảng 77 àm Dài phõn bố kớch thước tương đối rộng cho thấy kích thước chưa đồng đều Tỉ lệ tải dược chất khoảng 8,4% được tính theo phương pháp đã trình bày ở mục 2.2.3.3

Hình 3.9 Dải phân bố kích thước trung bình MS chứa cefditoren pivoxil

Cụng thức HPMC (cps) Kớch thước (àm) Tỉ lệ tải (%)

Về mặt hình thái, hình ảnh dưới kính hiển vi cho thấy các vi cầu có dạng hình cầu, kích thước tương đối đồng nhất

Hình 3.10 MS chứa cefditoren pivoxil dưới kính hiển vi quang học, vật kính x10

Như vậy, thành phần cơ bản của một vi cầu và quy trình điều chế tương ứng đã được xác lập Kết quả thu được là cơ sở để tiến hành nghiên cứu tối ưu hóa thực nghiệm ở giai đoạn tiếp theo.

Xác định các yếu tố và khoảng giá trị nghiên cứu hướng đến tối ưu hóa

Quy trình điều chế vi cầu chứa cefditoren pivoxil gồm hai giai đoạn cơ bản: (i) điều chế pha dầu và pha nước, (ii) kết hợp pha dầu và pha nước Trong đó, tính chất và kích thước trung bình của vi cầu bị ảnh hưởng bởi sự khuấy trộn và nồng độ các chất có trong mỗi pha Từ đó nội dung nghiên cứu được thiết lập hướng về việc khảo sát các yếu tố bao gồm: (i) tốc độ khuấy, (ii) tỉ lệ hoạt chất : polymer và (iii) tỉ lệ EC : HPMC Ở nội dung nghiên cứu thứ nhất, các thành phần cơ bản của quy trình điều chế vi cầu chứa cefditoren pivoxil đã được xác định Kết quả các thực nghiệm được thiết kế để xác lập khoảng khảo sát của từng yếu tố để hướng đến tối ưu hóa được trình bày trong Bảng 3.15

Bảng 3.15 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các thành phần công thức đến quá trình điều chế vi cầu chứa cefditoren pivoxil

STT Tốc độ khuấy Polymer : hoạt chất EC :

TN11 900 2 3 Không thu được vi cầu

Kết quả khảo sát tốc độ khuấy ở các mức 700 rpm, 900 rpm, 1500 rpm và 2000 rpm (TN7, TN8, TN9, TN10) cho thấy kích thước trung bình vi cầu có xu hướng giảm dần từ 327,0 àm xuống 11,67 àm, tỉ lệ tải dao động trong khoảng 4,06% - 12,4 % Tỉ lệ tải hoạt chất thấp (4,06%) khi khuấy với tốc độ 2000 rpm do sự khuấy trộn mạnh làm tăng sự thất thoát hoạt chất ra môi trường liên tục Ngoài ra, kích thước vi cầu thu được nhỏ dần đến khả năng bắt giữ hoạt chất giảm dẫn đến giảm tỉ lệ tải Từ kết quả khảo sát này, tốc độ khuấy từ 900 - 1500 rpm được lựa chọn thực hiện trong quá trình tối ưu hóa Đối với tỉ lệ khối lượng polymer : hoạt chất, các thực nghiệm được tiến hành ở các mức 2 lần, 3 lần và 5 lần (TN8, TN11, TN12) cho thấy khi nồng độ polymer gấp hai lần nồng độ hoạt chất, vi cầu không hình thành được Khi tăng lượng polymer từ 3 lần lên 5 lần so với lượng hoạt chất, tỉ lệ tải có xu hướng giảm Dựa vào kết quả khảo sát, tỉ lệ khối lượng polymer : hoạt chất trong khoảng 3 - 5 lần được lựa chọn cho quá trình tối ưu hóa

Khi thay đổi tỉ lệ EC : HPMC ở các mức 1 lần, 3 lần và 5 lần (TN13, TN8, TN14), kích thước trung bình vi cầu và tỉ lệ tải đều cho thấy đều cho thấy sự giảm dần theo chiều tăng tỉ lờn ( 96,5 - 35,4 àm và 11,5 - 6,1 %) Từ đú tỉ lệ EC : HPMC trong khoảng 1 - 5 lần được sử dụng trong những thực nghiệm tiếp theo.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ TỐI ƯU HÓA CÁC THÀNH PHẦN CÔNG THỨC VÀ THÔNG SỐ QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ VI CẦU CHỨA

Kết quả tối ưu hóa quy trình điều chế vi cầu chứa CP

Từ các kết quả đã đạt được và mô hình nhân quả đã xây dựng, tiến hành tối ưu hóa quy trình phù hợp để điều chế vi cầu có tỉ lệ tải cao, kích thước trong khoảng 50 –

100 àm và tỉ lệ giải phúng hoạt chất đạt 80% trong 4 giờ

Th ờ i g ia n p h ó n g t h íc h h o ạt c h ất (g iờ ) Th ờ i g ia n p h ó n g t h íc h h o ạt c h ất (g iờ )

A: Tố c độ khu ấy (r pm)

A: Tố c độ khu ấy (r pm)

C: Tỷ lệ EC /HPMC B: Tỷ lệ p olymer/h oạt chất

Hình 3.15 Biến thiên thời gian phóng thích hoạt chất theo tương tác (a) giữa X1 (A) và

Bảng 3.26 Dữ liệu khai báo cho quá trình tối ưu hóa

Ký hiệu Tên biến đầu ra Mức

Y2 Tỉ lệ tải Tối đa hóa

Y3 Thời gian hoạt chất phóng thích 80% 4 giờ

Với sự trợ giúp của phần mềm Design Expert, kết quả được phần mềm đề xuất thể hiện trong Bảng 3.27

Bảng 3.27 Kết quả tối ưu hóa cho bởi phần mềm

Ký hiệu Tên biến Đơn vị Đề xuất Dự đoán

X2 Tỉ lệ polymer : hoạt chất - 3 -

Y3 Thời gian hoạt chất phóng thích khoảng

Tiến hành điều chế theo quy trình đã được trình bày ở mục 3.1 Kết quả thu được được thể hiện trong Bảng 3.28

Bảng 3.28 Kết quả đánh giá đặc tính vi cầu được điều chế theo mô hình tối ưu hóa

Tỉ lệ tải Kích thước Thời gian hoạt chất phóng thích khoảng 80%

Vi cầu thu được cho những tính chất về tỉ lệ tải, kích thước và thời gian phóng thích hoạt chất tương tự như kết quả được dự đoán Ảnh chụp bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) cho thấy vi cầu có dạng hình cầu, kích thước khá đồng nhất và có những lỗ xốp trên bề mặt Sự hình thành các lỗ xốp này do dung môi bay ra ồ ạt trên bề mặt MS khi giọt pha dầu tiếp xúc đột ngột với lượng lớn pha nước là dung dịch PVA 1% kl/tt 41

Kớch thước trung bỡnh khoảng 61,2 àm, dải phõn bố kớch thước hạt nằm trong khoảng 21,7 àm đến 127,0 àm

Hình 3.16 Hình ảnh chụp SEM của MS chứa cefditoren pivoxil tạo thành a) độ phóng đại 900x, b) độ phóng đại 1500x, c) độ phóng đại 6000x

Hình 3.17 Dải phân bố kích thước trung bình MS chứa cefditoren pivoxil đã tối ưu hóa a) b) c)

Sự phóng thích hoạt chất của vi cầu điều chế theo quy trình đã được tối ưu hóa cho kết quả sau 4 giờ, tỉ lệ hoạt chất được phóng thích là 82,43% Nhận thấy ở giờ đầu tiên, gần 50% hoạt chất đã được giải phóng, nguyên nhân của sự phóng thích nhanh này được giải thích do nước khuếch tán vào làm polymer trương nở, hoạt chất dễ phóng thích ra ngoài môi trường thử Tỉ lệ giải phóng qua các mốc thời gian được thể hiện trong Hình 3.18

Thời gian (giờ) Phần trăm hoạt chất phóng thích (%)

Hình 3.18 Biểu đồ biểu diễn sự phóng thích hoạt chất theo thời gian của MS tạo thành.

Cơ chế phóng thích hoạt chất có thể được ngoại suy từ kết quả kiểm định sự tương thích với các mô hình động học lý thuyết, mô hình bán thực nghiệm và thực nghiệm (Bảng 3.29.) Kết quả cho thấy dữ liệu phóng thích hoạt chất của MS tương thích với mô hình Korsmeyer - Peppas Với tham số n có giá trị là 0,379 có thể xác định hoạt chất được phóng thích theo định luật Fick

Bảng 3.29 Mô hình động học phóng thích hoạt chất của MS tạo thành

Mô hình Bậc 0 Bậc 1 Higuchi Hixson-

Từ đó, quy trình điều chế vi cầu chứa CP được xác lập thông qua các bước:

- Cân và hòa tan 4,5 g PVA trong nước cất vừa đủ để tạo thành 450 mL dung dịch có nồng độ 1% kl/tt

- Đong 20 mL DCM và 20 mL ethanol tuyệt đối, hòa tan hai chất lỏng vào nhau để thu được 40 mL hỗn hợp dung môi với tỉ lệ DCM: Ethanol tuyệt đối = 1:1

- Cân chính xác 150 mg ethylcellulose 20, 150 mg HPMC 15 cps hòa tan vào hỗn hợp dung môi DCM : ethanol (1:1) tuyệt đối thu được dung dịch hòa tan A

- Cân chính xác 100 mg dược chất CP và hòa tan vào dung dịch A thu được dung dịch hòa tan B (D)

- Nhũ hóa dung dịch B vào dung dịch PVA 1% kl/tt (N) trong 1000 mL được khuấy với tốc độ khoảng 1000 rpm trong 2 giờ 30 phút

- MS tạo thành được thu bằng cách lọc qua giấy lọc có kích thước lỗ lọc phù hợp dưới áp suất giảm, rửa với nước cất và làm khô ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ

Thành phần Khối lượng/Thế tích Vai trò

Cefditoren pivoxil 100 mg Hoạt chất

Dichloromethan 20 mL Dung môi pha dầu

Ethanol 20 mL Dung môi pha dầu

EC 20 cps 150 mg Polymer tạo khung

HPMC 15 cps 150 mg Polymer tạo khung

THẨM ĐỊNH QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP UV –

Tính đặc hiệu

40mL Dung môi DCM : ethanol

Dung dịch polymer 100 mg CP

Pha dầu (D) Nhỏ từ từ (D) vào (N)

Dung môi hữu cơ bay hơi hoàn toàn

Rửa với nước cất Làm khô ở nhiệt độ phòng

Khuấy tốc độ khoảng 1000 rpm trong 2 giờ 30 phút

Hình 3.19 Lưu đồ điều chế MS chứa cefditoren pivoxil

Hình 3.20 Phổ UV của a) mẫu trắng b) mẫu chuẩn c) mẫu placebo d) mẫu thử

Phổ UV của mẫu thử từ chế phẩm có đỉnh hấp thu tại bước sóng 272 nm tương tự với mẫu chuẩn, mẫu placebo không có đỉnh hấp thụ tại bước sóng 272 nm

Do đó, quy trình định lượng cefditoren pivoxil trong chế phẩm và dịch thử hòa tan bằng phương pháp UV đạt tính đặc hiệu.

Tính tuyến tính

Bảng 3.30 Kết quả độ hấp thụ của các dung dịch

Hình 3.21 Đường tuyến tính của CP

Kết quả tính tuyến tính trong quy trình định lượng cefditoren pivoxil trong MS và dịch thử hòa tan bằng phương pháp UV được trình bày trong Bảng 3.30 và Hình 3.21 với giá trị R 2 > 0,995 Như vậy quy trình định lượng cefditoren pivoxil trong vi cầu và dịch thử hòa tan bằng phương pháp UV đạt tính tuyến tính trong khoảng nồng độ

Độ chính xác

Kết quả độ chính xác trong quy trình định lượng CP bằng phương pháp UV trong chế phẩm và dịch thử hòa tan được trình bày trong Bảng 3.31

Bảng 3.31 Kết quả thẩm định độ chính xác

Mẫu thử Độ hấp thụ Nồng độ

RSD < 2,0% do đó quy trình định lượng CP bằng phương pháp UV đạt độ chính xác.

Độ đúng

Kết quả thử độ đúng trong quy trình định lượng CP bằng phương pháp UV trong chế phẩm và dịch thử hòa tan được trình bày trong Bảng 3.32

Bảng 3.32 Kết quả thẩm định độ đúng

% chuẩn thêm vào Lượng chất chuẩn thêm vào (mg) Lượng chất chuẩn tìm lại (mg)

Tỉ lệ phục hồi nằm trong khoảng 98 – 102% và RSD < 2,0% Do đó quy trình định lượng CP trong chế phẩm và dịch thử hòa tan bằng phương pháp UV đạt độ đúng

Kết luận: Quy trình định lượng CP trong chế phẩm và dịch thử hòa tan đạt tính đặc hiệu, tính tuyến tính, độ đúng và độ chính xác trong khoảng nồng độ 1 – 20 μg/mL

Do đó quy trình này được áp dụng trong nghiên cứu.

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ